JPH1164431A - 部分放電測定方法 - Google Patents

部分放電測定方法

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JPH1164431A
JPH1164431A JP21671097A JP21671097A JPH1164431A JP H1164431 A JPH1164431 A JP H1164431A JP 21671097 A JP21671097 A JP 21671097A JP 21671097 A JP21671097 A JP 21671097A JP H1164431 A JPH1164431 A JP H1164431A
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JP
Japan
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partial discharge
signal
signals
noise
external noise
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JP21671097A
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English (en)
Inventor
Yasuyuki Takenaka
靖行 竹中
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 検出信号内に含まれる低頻度で比較的大きな
パルス性外部ノイズの他、高頻度で小振幅のノイズの除
去して部分放電信号の検出精度を向上させる。 【解決手段】 外部ノイズ検出インピーダンス12の出
力を同調増幅器14a〜14cに、部分放電検出インピ
ーダンス11の出力を同調増幅器13a〜13cに分配
して同調増幅し、同調増幅器13a〜13cの各出力か
ら同調増幅器14a〜14cの各出力に同期するノイズ
成分をゲート回路15a〜15cで除去する。ゲート回
路15a〜15cの出力信号間で同時に発生した信号の
みを同時性比較回路17で抽出し、ゲート回路15a〜
15cの出力信号中の最大値を示す信号を信号レベル比
較回路16で求め、同時性比較回路17の出力信号に同
期した信号レベル比較回路16の入力信号を測定信号と
してゲート回路18から出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、部分放電測定方法
に関し、特に、電気機器、電力ケーブル等の高電圧機器
から生じる部分放電を高感度に検出するための部分放電
測定方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3は電力ケーブルから生じる部分放電
を検出するための従来の部分放電測定方法に対応した部
分放電測定装置を示す。この部分放電測定装置におい
て、電力ケーブル1には接続部2が設けられており、こ
の接続部2には一対の金属箔電極3が貼着されている。
金属箔電極3には検出インピーダンス4が接続され、こ
の検出インピーダンス4には同調増幅器5及びゲート回
路6が直列に接続されている。また、電力ケーブル1に
沿ってパルス性外部ノイズを検出するためのノイズ用ア
ンテナ7が設置され、このノイズ用アンテナ7には検出
インピーダンス8が接続されている。検出インピーダン
ス8には同調増幅器9が接続され、この同調増幅器9に
はゲート回路6が接続されている。図3において、検出
インピーダンス4には電力ケーブル1からの信号が入力
されるが、検出したい部分放電信号のほか、侵入したパ
ルス性外部ノイズも入力される。検出インピーダンス8
は部分放電信号が検出されないように調整されており、
この検出インピーダンス8には周囲のノイズ信号が入力
される。このノイズ信号は、検出インピーダンス4に含
まれているパルス性外部ノイズと同一のパルス性外部ノ
イズである。検出インピーダンス4及び検出インピーダ
ンス8によって検出された信号は、同調増幅器5及び同
調増幅器9の各々によって同調増幅が行われる。ゲート
回路6は検出インピーダンス8の信号を制御信号にして
ゲートを開閉するように動作し、検出インピーダンス8
からの制御信号が一定レベルを越えると、その時の検出
インピーダンス4からの検出信号をノイズと見なしてゲ
ートを閉じ、信号の出力を遮断する。これにより、検出
インピーダンス8に含まれるパルス性外部ノイズは除去
され、ゲート回路6からは部分放電信号のみを出力させ
ることができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の部分放
電測定方法によると、ゲート回路を用いてノイズ除去を
行っているため、制御信号が小さいときにはゲート回路
が動作せず、パルス性外部ノイズが出力されるという問
題がある。これを避けようとしてゲート回路の動作レベ
ルを大幅に下げると、定常ノイズにおいてもゲート回路
が動作するようになり、部分放電信号をも遮断してしま
う恐れがあり、これによって検出精度の向上に限界が生
じている。
【0004】本発明の目的は、検出信号内に含まれる低
頻度で比較的大きなパルス性外部ノイズに加えて高頻度
で小振幅のノイズの除去を図って部分放電信号の検出精
度を向上させることができるようにした部分放電測定方
法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、電気機器、電力ケーブル等の高電圧機器
の絶縁体の劣化によって生じる部分放電を測定する部分
放電測定方法において、前記部分放電を少なくとも2つ
の異なった周波数で測定して少なくとも2つの部分放電
信号を生成し、前記少なくとも2つの部分放電信号の発
生タイミングの同時性を判断し、前記少なくとも2つの
部分放電信号が同時に発生したと判断したとき、前記少
なくとも2つの部分放電信号の中の最大の部分放電信号
を測定回路へ出力することを特徴とする部分放電測定方
法を提供する。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を基に説明する。図1は本発明における部分放電
測定方法に対応した部分放電測定装置を示す。この部分
放電測定装置において、電力ケーブル1は接続部2を有
し、この接続部2には一対の金属箔電極3が貼着されて
いる。この金属箔電極3には部分放電検出インピーダン
ス11が接続されている。更に、電力ケーブル1に沿っ
てパルス性外部ノイズを検出するためのノイズ用アンテ
ナ7が設置され、このノイズ用アンテナ7には外部ノイ
ズ検出インピーダンス12が接続されている。
【0007】部分放電検出インピーダンス11には異な
る同調周波数を有する3つの同調増幅器13a,13
b,13cが接続されている。同、外部ノイズ検出イン
ピーダンス12にも、異なる同調周波数を有する3つの
同調増幅器14a,14b,14cが接続されている。
同調増幅器13a,13b,13cの各々には、ノイズ
ゲート15a,15b,15cの各々が接続され、これ
らには同調増幅器14a,14b,14cの各々からの
制御信号が入力される。ゲート回路15a,15b,1
5cには、信号レベル比較回路16及び同時性比較回路
17が並列に接続されている。信号レベル比較回路16
にはゲート回路18が接続され、このゲート回路18に
は同時性比較回路17の出力信号が制御信号として印加
されている。
【0008】次に、図1の構成による部分放電測定装置
の動作について説明する。部分放電検出インピーダンス
11には、電力ケーブル1からの部分放電信号及びパル
ス性外部ノイズが入力される。部分放電検出インピーダ
ンス11による検出信号は同調増幅器13a,13b,
13cに分配される。同調増幅器13a,13b,13
cはS/N(信号/ノイズ)比が高くなる周波数に設定
されており、入力された信号を同調増幅する。
【0009】一方、外部ノイズ検出インピーダンス12
にはノイズ用アンテナ7で捕捉された周囲のノイズ信号
が入力される。外部ノイズ検出インピーダンス12で検
出されたノイズ信号は同調増幅器14a,14b,14
cに分配入力される。同調増幅器14a,14b,14
cは、3種類の異なる周波数(部分放電検出信号であ
り、以下、「S信号」という)内に含まれるノイズ信号
のみを検出できる周波数で入力信号を同調増幅するよう
に構成されている。
【0010】同調増幅器13a,13b,13cによっ
て同調増幅された3種のS信号は、夫々ゲート回路15
a,15b,15cの各々に入力される。また、同調増
幅器14a,14b,14cで得られた外部ノイズ信号
(以下、「X信号」という)は、制御信号としてゲート
回路15a,15b,15cに入力される。ゲート回路
15a,15b,15cでは、制御信号が入力されたと
きに同調増幅器13a,13b,13cからのS信号を
ノイズと見なしてゲートを閉じ、入力信号を遮断してノ
イズ除去を行う。
【0011】次に、図2の波形図を参照して、低頻度で
比較的大きなパルス性外部ノイズのほか、定常ノイズと
呼ばれる高頻度で小振幅のノイズが、本発明方法によっ
て効果的に除去できることを説明する。
【0012】図2において、(a),(b),(c)
は、接続部2からの信号の同調増幅後の信号波形、
(d),(e),(f)はアンテナ7で入力した外部ノ
イズ信号波形、(g),(h),(i)はゲート回路1
5a,15b,15cの出力信号波形、(j)は信号レ
ベル比較回路16の出力信号波形、(k)は同時性比較
回路17の出力信号波形、(l)はノイズ除去後の最終
の信号波形、(m)は課電圧信号波形である。
【0013】(a),(b),(c)に示すように、同
調増幅器13a,13b,13cの出力信号は、S信号
19,20,21のほかにノイズ25が混在している。
しかし、(d),(e),(f)に示す所定レベルより
大なる各ノイズ信号25(同調増幅器14a,14b,
14cの出力信号)をゲート回路15a,15b,15
cに制御信号として印加することにより、(g),
(h),(i)のようにS信号19,20,21内に混
在していたノイズ25が除去される。
【0014】ゲート回路15a,15b,15cの各出
力信号は、信号レベル比較回路16と同時性判別回路1
7に並列に分配入力される。信号レベル比較回路16
は、入力されたS信号の各タイミングにおける最大値を
出力する。信号レベル比較回路16により入力された信
号(g),(h),(i)の最大値をとると、(j)の
ようになる。一方、同時性判別回路17は信号の同時性
を判別し、同時に3つの信号が入力された時、その信号
を部分放電信号と判断し、(k)に示すようなゲート回
路制御信号23をゲート回路18へ出力する。
【0015】信号レベル比較回路16の出力信号はゲー
ト回路18に入力される。ゲート回路18は同時性判別
回路17から制御信号が印加された時にのみゲート回路
18のゲートが開き、(l)のような部分放電信号24
が出力される。この結果、(j)のように部分放電信号
22内に含まれていた外部ノイズ信号25は全て除去さ
れるため、(l)のように部分放電信号24のみが高感
度に検出できるようになり、検出精度が向上する。
【0016】図1において、本発明の効果を有効にする
ためには、外部ノイズ検出インピーダンス12は、部分
放電信号を検出せず、S信号内に含まれるノイズ信号の
みを検出できるように最適な位置に設置する必要があ
る。また、X信号の同調周波数は、夫々対応したS信号
内に含まれるノイズ信号が最も検出しやすい周波数に設
定する必要がある。更に、同時性判別回路17の出力信
号の出力期間は、入力された3信号の一番大きな振幅の
信号の時間と同じ幅で出力できる回路構成にする必要が
ある。
【0017】上記の説明では、装置コスト及び精度を考
慮し、部分放電検出インピーダンス11及び外部ノイズ
検出インピーダンス12の出力は3つに分配するものと
したが、本発明は3つに限定されるものではなく、この
分配数は2以上の任意数にすることができる。
【0018】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の部分放電測
定方法によれば、検出信号内に含まれる低頻度で比較的
大きなパルス性外部ノイズを除去した後、部分放電検出
インピーダンス及び前記外部ノイズ検出インピーダンス
の各々の出力を複数に分配して異なる周波数により同調
増幅して得られた複数の部分放電検出信号の各々から外
部ノイズ信号に同期するノイズ成分を除去し、このノイ
ズ成分を除去して得られた複数の信号間で同時に発生し
た信号のみを抽出すると共に前記ノイズ成分を除去して
得られた複数の信号の中の最大値を示す信号を求め、こ
の最大値を示す信号と前記抽出した信号とが同期した信
号を部分放電測定信号にするようにしたので、除去が難
しかった低レベルで高頻度のノイズ(定常ノイズ)につ
いても除去ができるようになり、部分放電検出精度を大
幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における部分放電測定方法に対応した部
分放電測定装置を示すブロック図である。
【図2】図1の部分放電測定装置の動作を示す波形図で
ある。
【図3】従来の部分放電測定方法に対応した部分放電測
定装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 電力ケーブル 2 接続部 3 金属箔電極 7 ノイズ用アンテナ 11 部分放電検出インピーダンス 12 外部ノイズ検出インピーダンス 13a,13b,13c,14a,14b,14c 同
調増幅器 15a,15b,15c,18 ゲート回路 16 信号レベル比較回路 17 同時性比較回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気機器、電力ケーブル等の高電圧機器
    の絶縁体の劣化によって生じる部分放電を測定する部分
    放電測定方法において、 前記部分放電を少なくとも2つの異なった周波数で測定
    して少なくとも2つの部分放電信号を生成し、 前記少なくとも2つの部分放電信号の発生タイミングの
    同時性を判断し、 前記少なくとも2つの部分放電信号が同時に発生したと
    判断したとき、前記少なくとも2つの部分放電信号の中
    の最大の部分放電信号を測定回路へ出力することを特徴
    とする部分放電測定方法。
  2. 【請求項2】 電気機器、電力ケーブル等の高電圧機器
    の絶縁体の劣化によって生じる部分放電を測定する部分
    放電測定方法において、 前記部分放電を少なくとも2つの異なった周波数で測定
    して少なくとも2つの部分放電信号を生成し、 前記高電圧機器の周辺の外部ノイズを少なくとも2つの
    異なった周波数で測定して少なくとも2つの外部ノイズ
    信号を生成し、 前記少なくとも2つの外部ノイズ信号中の少なくとも1
    つの外部ノイズ信号が所定レベルより大なるとき、前記
    少なくとも1つの外部ノイズ信号に対応する前記少なく
    とも2つの部分放電信号中の少なくとも1つの部分放電
    信号を遮断し、 前記少なくとも2つの部分放電信号から前記少なくとも
    1つの部分放電信号を除いた残りの部分放電信号の発生
    タイミングの同時性を判断し、 前記残りの部分放電信号が同時に発生したと判断したと
    き、前記残りの部分放電信号の中の最大の部分放電信号
    を測定回路へ出力することを特徴とする部分放電測定方
    法。
  3. 【請求項3】 前記少なくとも1つの部分放電信号の遮
    断は、前記少なくとも1つの外部ノイズ信号を制御信号
    として閉じられるゲート回路によって行われ、 前記最大の部分放電信号の前記測定回路への出力は、前
    記残りの部分放電信号が同時に発生したと判断する判断
    信号を制御信号として開放するゲート回路を通して行わ
    れる請求項2記載の部分放電測定方法。
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